Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7
Дослiджено вплив фулеренiв C60 на адгезивнi властивостi клiтин раку молочної залози MCF-7. Виявлено, що фулерени C60 у концентрацiї 10^−5 М у середовищi iнкубацiї знижують показник адгезiї клiтин до субстрату на 2-гу, 5-ту та 7-му добу культивування клiтин без замiни середовища в порiвняннi з аналог...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8475 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 / Л.В. Гарманчук, О.М. Перепелицiна, I. I. Гринюк, С.В. Прилуцька, О.П. Матишевська, М.В. Сидоренко // Доп. НАН України. — 2009. — № 4. — С. 164-167. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859709533641768960 |
|---|---|
| author | Гарманчук, Л.В. Перепелиціна, О.М. Гринюк, І.І. Прилуцька, С.В. Матишевська, О.П. Сидоренко, М.В. |
| author_facet | Гарманчук, Л.В. Перепелиціна, О.М. Гринюк, І.І. Прилуцька, С.В. Матишевська, О.П. Сидоренко, М.В. |
| citation_txt | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 / Л.В. Гарманчук, О.М. Перепелицiна, I. I. Гринюк, С.В. Прилуцька, О.П. Матишевська, М.В. Сидоренко // Доп. НАН України. — 2009. — № 4. — С. 164-167. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Дослiджено вплив фулеренiв C60 на адгезивнi властивостi клiтин раку молочної залози MCF-7. Виявлено, що фулерени C60 у концентрацiї 10^−5 М у середовищi iнкубацiї знижують показник адгезiї клiтин до субстрату на 2-гу, 5-ту та 7-му добу культивування клiтин без замiни середовища в порiвняннi з аналогiчним контролем.
The influence of fullerenes C60 on adhesive characteristics of breast adenocarcinoma cells MCF-7 is studied. It is shown that fullerenes C60 in concentration 10^−5 М decrease the cells adhesion to substrate in 2, 5, and 7 days of the incubation of cells in unfed culture in comparison with control.
|
| first_indexed | 2025-12-01T04:31:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
4 • 2009
БIОЛОГIЯ
УДК 616-006.04:577.352:(615+544.7)
© 2009
Л.В. Гарманчук, О. М. Перепелицiна, I. I. Гринюк,
С.В. Прилуцька, О. П. Матишевська, М. В. Сидоренко
Вплив фулеренiв C60 на адгезивнi властивостi клiтин
раку молочної залози MCF-7
(Представлено членом-кореспондентом НАН України С.О. Костерiним)
Дослiджено вплив фулеренiв C60 на адгезивнi властивостi клiтин раку молочної залози
MCF-7. Виявлено, що фулерени C60 у концентрацiї 10
−5 М у середовищi iнкубацiї знижу-
ють показник адгезiї клiтин до субстрату на 2-гу, 5-ту та 7-му добу культивування
клiтин без замiни середовища в порiвняннi з аналогiчним контролем.
Клiтини рiзних типiв мають певнi адгезивнi властивостi, якi визначають їх взаємодiю мiж
собою та з позаклiтинним матриксом. Механiзми адгезiї вiдiграють важливу роль у багатьох
клiтинних процесах — ембрiональному розвитку, формуваннi морфологiчних ознак, мiграцiї
клiтин, експресiї генiв, а також у процесах малiгнiзацiї клiтинної популяцiї [1, 2].
Формування фокусiв адгезiї за умови культивування клiтин in vitro залежить як вiд
бiологiчних властивостей клiтини (наявностi специфiчних iнтегральних мембранних адге-
зивних протеїнiв), так i вiд фiзичних та хiмiчних властивостей субстрату [3, 4]. Модифi-
каторами процесiв адгезiї можуть бути фулерени C60 — нанорозмiрнi вуглецевi гiдрофобнi
сферичнi структури, якi не виявляють токсичних властивостей в дiапазонi низьких кон-
центрацiй [5]. Завдяки малим розмiрам та гiдрофобностi C60 здатнi взаємодiяти з бiологiч-
ними молекулами, вбудовуватися в мембрани та спричиняти бiологiчнi ефекти [6]. Вплив
фулеренiв C60 на клiтиннi мембрани може вiдбуватись за рiзними механiзмами — шляхом
адсорбування на поверхнi, вбудовування в лiпiдний бiшар та/або зв’язування з мембран-
ними бiлками [6, 7].
У модельних експериментах з використанням планарної бiшарової лiпiдної мембрани
(БЛМ) (фосфатидилхолiн:холестерол) показано, що фулерени C60 у концентрацiї 10−5 М
здатнi проникати в БЛМ та утримуватись упродовж певного термiну, локально посилюю-
чи провiднiсть мембрани [8]. Iснують також данi щодо здатностi фулеренiв C60 впливати
на взаємодiю епiтелiальних клiтин з елементами позаклiтинного матриксу [9], змiнювати
експресiю адгезивного протеїну ICAM-I в ендотелiальних клiтинах [10], модифiкувати про-
ведення регуляторних сигналiв у клiтинах гепатоми [11].
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №4
Рис. 1. Показник адгезiї клiтин MCF-7 при їх iнкубацiї протягом 1, 24 та 48 год у контролi (1 ) i в присутностi
фулеренiв C60 у концентрацiї 5 · 10
−6 М (2 ) та 10−5 М (3 ) у культуральному середовищi.
∗
p < 0,05 порiвняно з вiдповiдним контролем без C60
Ми ставили собi за мету оцiнити вплив фулеренiв C60 на показники адгезiї пухлинних
клiтин MCF-7 за умов їх тривалого культивування.
У дослiдженнях використано клiтинну лiнiю MCF-7 (рак молочної залози людини), лю-
б’язно надану доктором I. Гутом (Людвiговський раковий iнститут, Лондон). Клiтини iн-
кубували у 96- або 24-лункових планшетах (“Nunc”, Данiя) за стандартних умов при 5%
СО2, 100 % вологостi в середовищi RPMI (“Sigma”), забуференому 1 М розчином HEPES
(“Sigma”), pH 7,4, та з 15% ЕТС (“Sigma”) за вiдсутностi фулеренiв C60 (контроль) та за їх
наявностi. Воднi колоїднi розчини фулеренiв C60 (10−4 М) приготовленi в хiмiчнiй лабора-
торiї Технiчного унiверситету Iльменау (Нiмеччина) як описано в роботi [8].
Для оцiнки адгезивних властивостей клiтин залежно вiд термiну iнкубацiї та вiд кон-
центрацiї фулеренiв C60 клiтини (30 · 10
3 на лунку) iнкубували у 96-лункових планшетах
протягом 1, 24, 48 год за вiдсутностi C60 у культуральному середовищi (контроль) або в їх
присутностi в концентрацiї 5 · 10−6 та 10−5 М. Для дослiдження впливу фулеренiв C60 на
адгезивнi властивостi MCF-7 в умовах unfed culture клiтини (150 · 10
3 на лунку) iнкубува-
ли в 24-лункових планшетах як описано вище протягом 10 дiб без замiни культурального
середовища, у певний термiн iнкубацiї клiтини (30 · 10
3 на лунку) вiдбирали та iнкубували
в 96-лункових планшетах протягом ще 1 год. Показником адгезiї вважали кiлькiсть клi-
тин, що прикрiпились до субстрату, яку оцiнювали пiсля профарбовування кристалiчним
фiолетовим за оптичним поглинанням (λ = 535 нм), що вимiрювали на мультилунковому
спектрофотометрi (Labsystems Multiskan MS, Фiнляндiя) [12].
Статистичну обробку результатiв проводили за критерiєм Стьюдента.
На рис. 1 наведено результати порiвняльної оцiнки кiлькостi клiтин MCF-7, що прикрi-
пились до субстрату через 1, 24 та 48 год iнкубацiї, у контролi та пiсля додавання фулеренiв
C60 у концентрацiї 5 ·10
−6 та 10−5 М до культурального середовища. Адгезивнi властивостi
клiтин, iнкубованих протягом 1 та 24 год, у контролi та в присутностi фулеренiв C60 були
однаковими, натомiсть у разi подовження термiну iнкубацiї до 48 год виявлявся пригнiчу-
вальний ефект фулеренiв C60 — кiлькiсть адгезивних клiтин при iнкубацiї в присутностi
5 · 10
−6 та 10−5 М C60 знижувалась порiвняно з контролем у 1,3 та 1,4 раза вiдповiдно.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №4 165
Рис. 2. Змiна показника адгезiї клiтин МCF-7 у динамiцi їх iнкубацiї в контролi (1 ) та в присутностi 10−5 М
фулеренiв C60 (2 ) у культуральному середовищi.
∗
p < 0,05 порiвняно з вiдповiдним контролем без фулеренiв C60
Оскiльки клiтини MCF-7 мають високий ступiнь трансформованого фенотипу та кло-
ногенностi, становило iнтерес з’ясувати, чи збережеться пригнiчувальний вплив C60 у кон-
центрацiї 10−5 М на адгезiю клiтин MCF-7 у разi подовження термiну їх iнкубацiї до 10 дiб
без замiни культурального середовища. Для цього спочатку було оцiнено показник адгезiї
клiтин MCF-7 у динамiцi їх iнкубацiї в контролi. Як свiдчать одержанi данi (рис. 2), у до-
слiджуваний перiод змiни клiтинної адгезiї носять фазовий характер — показник набуває
максимальних значень на 2-гу, 5-ту, 7-му та 10-ту добу культивування. Вiдомо, що процеси
адгезiї тiсно пов’язанi з процесами пролiферацiї — для вступу в мiтотичний цикл прикрiпле-
нi до субстрату клiтини потребують вiдкрiплення [2, 13]. Тому, на нашу думку, виявлений
фазовий характер змiни показника адгезiї може бути пов’язаний з тривалiстю клiтинного
циклу клiтин MCF-7, який становить приблизно 3 доби [13]. Крива змiни кiлькостi при-
крiплених до субстрату клiтин MCF-7 при їх iнкубацiї в присутностi 10
−5 М C60 має такий
самий характер, як i в контролi — максимальних значень показник набуває на 2-гу, 5-ту та
7-му добу культивування. Саме в цi термiни спостерiгається приблизно однакове зниження
показника адгезiї (у 1,25 раза) попередньо iнкубованих у присутностi фулеренiв C60 клiтин
порiвняно з контролем, тодi як у iншi термiни показник не вiдрiзняється вiд контрольного.
Отже, у результатi проведеного дослiдження встановлено, що фулерени C60 в концент-
рацiї 10−5 М у середовищi iнкубацiї знижують показник адгезiї клiтин до субстрату на 2-гу,
5-ту та 7-му добу культивування клiтин без замiни середовища в порiвняннi з аналогiч-
ним контролем. Цей ефект можна пояснити неспецифiчною взаємодiєю мiж гiдрофобними
дiлянками поверхнi фулерену C60 та мембранними структурами клiтин.
Для з’ясування можливих механiзмiв пригнiчувального ефекту фулеренiв C60 на клi-
тинну адгезiю доцiльними є подальшi дослiдження впливу C60 на морфологiчнi ознаки,
перебiг клiтинного циклу та пролiферативну активнiсть клiтин MCF-7.
Робота пiдтримана НАН України в рамках програми “Наноструктурнi системи, наномате-
рiали, нанотехнологiї”, договiр № 127/08-Н.
1. Robert J., Yu-Li Wang. Cell locomotion and focal adhesions are regulated by substrate flexibility // Proc.
Nat. Acad. Sci. USA. – 1997. – 94. – P. 13661–13665.
2. Hynes R.O. Integrins: Versatility, modulation, and signaling in cell adhesion // Cells. – 1992. – 69. –
P. 11–25.
3. Csaderova L., Riehle M., McIntosh A., Robertson M. Cell Response to Microfabricated Surface Rigidity
Patterns // Eur. Cells and Materials. – 2005. – 10. – Suppl. 2.
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №4
4. Lang Sh. H., Stark M., Collins A. et al. Maitland Experimental Prostate Epithelial Morphogenesis in
Response to Stroma and Three-Dimensional Matrigel Culture // Cell Growth Differ. – 2001. – 12. –
P. 631–640.
5. Прилуцька С.В., Гринюк I. I., Голуб О.А., Матишевська О.П. Оцiнка параметрiв цитотоксичностi
фулеренiв C60 та C60-вмiсних композитiв in vitro // Доп. НАН України. – 2006. – № 1. – С. 163–167.
6. Foley S., Crowley C., Smaihi M. et al. Cellular localization of a water-soluble fullerene derivative //
Biochem. and Biophys. Res. Communs. – 2002. – 294. – P. 116–119.
7. Higgins M. J., Polcik M., Fukuma T. et al. Structured water layers adjacent to biological membranes //
Biophys J. – 2006. – 91, No 7. – P. 2532–2542.
8. Prylutska S. V., Grynyuk I. I., Matyshevska O. P. et al. Biological effects of C 60 fullerenes in vitro and in
a model system // Mol. Cryst. and Liquid Cryst. – 2007. – 468. – P. 265–274.
9. Straface E., Natalini B., Monti D. et al. C3-fullero-tris-methanodicarboxylic acid protects epithelial cells
from radiation-induced anoxia by influencing cell adhesion ability // FEBS Lett. – 1999. – 454, No 3. –
P. 335–340.
10. Gelderman M.P., Simakova O., Clogston J. D. et al. Adverse effects of fullerenes on endothelial cells:
fullerenol C60(OH)24 induced tissue factor and ICAM-I membrane expression and apoptosis in vitro // Int.
J. Nanomed. – 2008. – 3, No 1. – P. 59–68.
11. Huang Y. L., Shen C.R., Luh T.Y. et al. Blockage of apoptotic signaling of transforming growth factor-
beta in human hepatoma cells by carboxyfullerene // Eur. J. Biochem. – 1998. – 254, No 1. – P. 38–43.
12. Бутаков А.А., Оганезов В.К., Пинегин Б. В., Черноусов А.Д. Спектрофотометрическое определение
адгезивной способности полиморфноядерных лейкоцитов периферической крови // Иммунология. –
1991. – № 5. – С. 71–72.
13. Sezgin C., Sanli U.A., Uslu R., Goker E. Arsenic trioxide has additive cytotoxic effects on MCF-7 breast
cancer line with taxanes // Turk. J. Med. Sci. – 2002. – 32. – P. 439–444.
Надiйшло до редакцiї 07.10.2008Київський нацiональний унiверситет iм. Тараса Шевченка
Вiддiлення бiотехнiчних проблем дiагностики
Iнституту проблем крiобiологiї та крiомедицини
НАН України, Київ
L.V. Garmanchouk, O. M. Perepelytsina, I. I. Grynyuk, S.V. Prylutska,
O.P. Matyshevska, M. V. Sydorenko
Fullerenes C60 change adhesive characteristics of MCF-7 cells
The influence of fullerenes C60 on adhesive characteristics of breast adenocarcinoma cells MCF-7
is studied. It is shown that fullerenes C60 in concentration 10
−5 М decrease the cells adhesion to
substrate in 2, 5, and 7 days of the incubation of cells in unfed culture in comparison with control.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №4 167
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8475 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T04:31:21Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гарманчук, Л.В. Перепелиціна, О.М. Гринюк, І.І. Прилуцька, С.В. Матишевська, О.П. Сидоренко, М.В. 2010-06-01T09:02:51Z 2010-06-01T09:02:51Z 2009 Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 / Л.В. Гарманчук, О.М. Перепелицiна, I. I. Гринюк, С.В. Прилуцька, О.П. Матишевська, М.В. Сидоренко // Доп. НАН України. — 2009. — № 4. — С. 164-167. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8475 616-006.04:577.352:(615+544.7) Дослiджено вплив фулеренiв C60 на адгезивнi властивостi клiтин раку молочної залози MCF-7. Виявлено, що фулерени C60 у концентрацiї 10^−5 М у середовищi iнкубацiї знижують показник адгезiї клiтин до субстрату на 2-гу, 5-ту та 7-му добу культивування клiтин без замiни середовища в порiвняннi з аналогiчним контролем. The influence of fullerenes C60 on adhesive characteristics of breast adenocarcinoma cells MCF-7 is studied. It is shown that fullerenes C60 in concentration 10^−5 М decrease the cells adhesion to substrate in 2, 5, and 7 days of the incubation of cells in unfed culture in comparison with control. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 Fullerenes C60 change adhesive characteristics of MCF-7 cells Article published earlier |
| spellingShingle | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 Гарманчук, Л.В. Перепелиціна, О.М. Гринюк, І.І. Прилуцька, С.В. Матишевська, О.П. Сидоренко, М.В. Біологія |
| title | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 |
| title_alt | Fullerenes C60 change adhesive characteristics of MCF-7 cells |
| title_full | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 |
| title_fullStr | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 |
| title_full_unstemmed | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 |
| title_short | Вплив фулеренів C60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози MCF-7 |
| title_sort | вплив фулеренів c60 на адгезивні властивості клітин раку молочної залози mcf-7 |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8475 |
| work_keys_str_mv | AT garmančuklv vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT perepelicínaom vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT grinûkíí vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT prilucʹkasv vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT matiševsʹkaop vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT sidorenkomv vplivfulerenívc60naadgezivnívlastivostíklítinrakumoločnoízalozimcf7 AT garmančuklv fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells AT perepelicínaom fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells AT grinûkíí fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells AT prilucʹkasv fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells AT matiševsʹkaop fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells AT sidorenkomv fullerenesc60changeadhesivecharacteristicsofmcf7cells |